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|如何提高電路板的散熱？

|如何提高電路板的散熱？


我們都知道電子設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的熱量 ， 使設(shè)備內(nèi)部溫度迅速上升 ， 若不及時(shí)將該熱量散發(fā) ， 設(shè)備會(huì)持續(xù)升溫 ， 器件就會(huì)因過熱失效 ， 電子設(shè)備的可靠性將下降 。 因此 ， 對(duì)電路板進(jìn)行散熱處理十分重要 。 以下是相關(guān)經(jīng)驗(yàn)分享！
印制板溫升
引起印制板溫升的直接原因是由于電路功耗器件的存在 ， 電子器件均不同程度地存在功耗 ， 發(fā)熱強(qiáng)度隨功耗的大小變化 。
印制板中溫升的2種現(xiàn)象：
1.局部溫升或大面積溫升;
2.短時(shí)溫升或長(zhǎng)時(shí)間溫升 。
PCB熱功耗分析
分析PCB熱功耗一般從以下幾個(gè)方面來分析
1.電氣功耗
分析單位面積上的功耗;

分析PCB電路板上功耗的分布
2.印制板的結(jié)構(gòu)
印制板的尺寸;

印制板的材料 。
3.印制板的安裝方式
安裝方式（如垂直安裝 ， 水平安裝）;

密封情況和離機(jī)殼的距離 。
4.熱輻射
印制板表面的輻射系數(shù);

印制板與相鄰表面之間的溫差和他們的溫度 。
5.熱傳導(dǎo)
安裝散熱器;

其他安裝結(jié)構(gòu)件的傳導(dǎo) 。
6.熱對(duì)流
自然對(duì)流;
強(qiáng)迫冷卻對(duì)流 。
從PCB上述各因素的分析是解決印制板溫升的有效途徑 ， 小編認(rèn)為 ， 往往在一個(gè)產(chǎn)品和系統(tǒng)中這些因素是互相關(guān)聯(lián)和依賴的 ， 大多數(shù)因素應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來分析 ， 只有針對(duì)某一具體實(shí)際情況才能比較正確地計(jì)算或估算出溫升和功耗等參數(shù) 。
電路板散熱方式
1.高發(fā)熱器件加散熱器、導(dǎo)熱板
當(dāng)PCB中有少數(shù)器件發(fā)熱量較大時(shí)（少于3個(gè)） ， 可在發(fā)熱器件上加散熱器或?qū)峁?， 當(dāng)溫度還不能降下來時(shí) ， 可采用帶風(fēng)扇的散熱器 ， 以增強(qiáng)散熱效果 。
當(dāng)發(fā)熱器件量較多時(shí)（多于3個(gè)） ， 可采用大的散熱罩（板） ， 它是按PCB板上發(fā)熱器件的位置和高低而定制的專用散熱器或是在一個(gè)大的平板散熱器上摳出不同的元件高低位置 。
將散熱罩整體扣在元件面上 ， 與每個(gè)元件接觸而散熱 。 但由于元器件裝焊時(shí)高低一致性差 ， 散熱效果并不好 。 通常在元器件面上加柔軟的熱相變導(dǎo)熱墊來改善散熱效果 。
2.通過PCB板本身散熱
目前廣泛應(yīng)用的PCB板材是覆銅/環(huán)氧玻璃布基材或酚醛樹脂玻璃布基材 ， 還有少量使用的紙基覆銅板材 。 這些基材雖然具有優(yōu)良的電氣性能和加工性能 ， 但散熱性差 ， 作為高發(fā)熱元件的散熱途徑 ， 幾乎不能指望由PCB本身樹脂傳導(dǎo)熱量 ， 而是從元件的表面向周圍空氣中散熱 。
但隨著電子產(chǎn)品已進(jìn)入到部件小型化、高密度安裝、高發(fā)熱化組裝時(shí)代 ， 若只靠表面積十分小的元件表面來散熱是非常不夠的 。
同時(shí)由于QFP、BGA等表面安裝元件的大量使用 ， 元器件產(chǎn)生的熱量大量地傳給PCB板 ， 因此 ， 解決散熱的方法是提高與發(fā)熱元件直接接觸的PCB自身的散熱能力 ， 通過PCB板傳導(dǎo)出去或散發(fā)出去 。
3.采用合理的走線設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)散熱
由于板材中的樹脂導(dǎo)熱性差 ， 而銅箔線路和孔是熱的良導(dǎo)體 ， 因此小編認(rèn)為提高銅箔剩余率和增加導(dǎo)熱孔是散熱的主要手段 。

評(píng)價(jià)PCB的散熱能力 ， 就需要對(duì)由導(dǎo)熱系數(shù)不同的各種材料構(gòu)成的復(fù)合材料一一PCB用絕緣基板的等效導(dǎo)熱系數(shù)（九eq）進(jìn)行計(jì)算 。
4.合理排列集成電路
對(duì)于采用自由對(duì)流空氣冷卻的設(shè)備 ， 是將集成電路（或其他器件）按縱長(zhǎng)方式排列 ， 或按橫長(zhǎng)方式排列 。

5.器件應(yīng)盡可能合理分區(qū)排列
發(fā)熱量小或耐熱性差的器件（如小信號(hào)晶體管、小規(guī)模集成電路、電解電容等）放在冷卻氣流的上流（入口處） ， 發(fā)熱量大或耐熱性好的器件（如功率晶體管、大規(guī)模集成電路等）放在冷卻氣流下游 。

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